登录
7.(2024·大丰区月考)甲站在以0.7m/s的速度匀速上行的自动扶梯上,乙站在以0.5m/s的速度匀速下行的自动扶梯上.两人的质量相等,甲上行过程中
动
能不变.某时刻的位置如图所示,此时,甲的重力势能等于
(填“大于”“小于”或“等于”,下同)乙的重力势能,甲的机械能大于
乙的机械能.答案
7.动 等于 大于
解析
【分析】
要解答本题，需掌握动能、重力势能、机械能的影响因素：动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，机械能为动能与势能的总和。首先，甲匀速上行，质量不变、速度不变，据此判断动能变化；其次，根据图示确定甲、乙的高度关系，结合质量相等判断重力势能；最后，结合两者的动能和重力势能，比较机械能大小。
【解析】
1. 甲匀速上行过程中，质量不变，速度保持0.7m/s不变，根据动能的决定因素（质量和速度），可知甲的动能不变；
2. 重力势能由质量和高度决定，已知甲、乙质量相等，由题图可知，甲和乙在同一水平虚线上，即高度相同，因此甲的重力势能等于乙的重力势能；
3. 机械能等于动能与重力势能之和。甲的速度（0.7m/s）大于乙的速度（0.5m/s），且两人质量相等，所以甲的动能大于乙的动能；又因为两者重力势能相等，因此甲的机械能大于乙的机械能。
【答案】
动；等于；大于
【知识点】
动能、重力势能、机械能
【点评】
本题考查机械能相关的基础概念应用，属于常规题型，只要掌握各能量的影响因素，结合题目条件分析即可得出正确结果，难度较低。
【难度系数】
0.3
要解答本题，需掌握动能、重力势能、机械能的影响因素：动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，机械能为动能与势能的总和。首先，甲匀速上行，质量不变、速度不变，据此判断动能变化；其次，根据图示确定甲、乙的高度关系，结合质量相等判断重力势能；最后，结合两者的动能和重力势能，比较机械能大小。
【解析】
1. 甲匀速上行过程中，质量不变，速度保持0.7m/s不变，根据动能的决定因素（质量和速度），可知甲的动能不变；
2. 重力势能由质量和高度决定，已知甲、乙质量相等，由题图可知，甲和乙在同一水平虚线上，即高度相同，因此甲的重力势能等于乙的重力势能；
3. 机械能等于动能与重力势能之和。甲的速度（0.7m/s）大于乙的速度（0.5m/s），且两人质量相等，所以甲的动能大于乙的动能；又因为两者重力势能相等，因此甲的机械能大于乙的机械能。
【答案】
动；等于；大于
【知识点】
动能、重力势能、机械能
【点评】
本题考查机械能相关的基础概念应用，属于常规题型，只要掌握各能量的影响因素，结合题目条件分析即可得出正确结果，难度较低。
【难度系数】
0.3
8.(2024·滨海县期中)将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，皮球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，皮球经过同高度的A、B两点时，皮球在A点的动能
大于
(填“大于”“小于”或“等于”)在B点的动能；皮球第一次反弹后到达最高点P点时动能不等于
(填“等于”或“不等于”)零；若将皮球表面涂黑，则在地面M点留下的黑色圆斑大于
(填“大于”“小于”或“等于”)在地面N点留下的黑色圆斑。答案
8.大于 不等于 大于
解析
【分析】
要解决这道题，需明确皮球运动过程中机械能因克服阻力做功而不断减少：①A、B两点高度相同，重力势能相等，结合机械能=动能+势能的关系可比较动能大小；②P点是反弹后的最高点，此时皮球仍有水平方向的速度，据此判断动能是否为零；③M、N点，皮球落地时动能转化为弹性势能，机械能越大，弹性形变越大，圆斑越大，据此比较圆斑大小。
【解析】
1. 比较A、B两点的动能：皮球运动过程中，不断克服空气阻力做功，机械能（动能+重力势能）逐渐减小。A、B两点高度相同，所以两点的重力势能相等，根据机械能=动能+重力势能，可知A点的动能大于B点的动能。
2. 判断P点的动能：皮球第一次反弹后到达最高点P时，竖直方向速度为零，但水平方向仍有速度，所以皮球在P点时的动能不等于零。
3. 比较M、N点的圆斑大小：皮球在M点时的机械能大于在N点时的机械能，落地时动能转化为弹性势能，机械能越大，弹性形变程度越大，因此M点留下的黑色圆斑大于N点留下的黑色圆斑。
【答案】
大于；不等于；大于
【知识点】
机械能及其转化；动能与势能；弹性势能
【点评】
本题考查机械能的变化规律，需注意皮球运动过程中机械能因能量损失而减小，斜抛运动的最高点仍有水平速度，弹性形变程度与机械能大小相关，是对基础知识点的综合应用。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需明确皮球运动过程中机械能因克服阻力做功而不断减少：①A、B两点高度相同，重力势能相等，结合机械能=动能+势能的关系可比较动能大小；②P点是反弹后的最高点，此时皮球仍有水平方向的速度，据此判断动能是否为零；③M、N点，皮球落地时动能转化为弹性势能，机械能越大，弹性形变越大，圆斑越大，据此比较圆斑大小。
【解析】
1. 比较A、B两点的动能：皮球运动过程中，不断克服空气阻力做功，机械能（动能+重力势能）逐渐减小。A、B两点高度相同，所以两点的重力势能相等，根据机械能=动能+重力势能，可知A点的动能大于B点的动能。
2. 判断P点的动能：皮球第一次反弹后到达最高点P时，竖直方向速度为零，但水平方向仍有速度，所以皮球在P点时的动能不等于零。
3. 比较M、N点的圆斑大小：皮球在M点时的机械能大于在N点时的机械能，落地时动能转化为弹性势能，机械能越大，弹性形变程度越大，因此M点留下的黑色圆斑大于N点留下的黑色圆斑。
【答案】
大于；不等于；大于
【知识点】
机械能及其转化；动能与势能；弹性势能
【点评】
本题考查机械能的变化规律，需注意皮球运动过程中机械能因能量损失而减小，斜抛运动的最高点仍有水平速度，弹性形变程度与机械能大小相关，是对基础知识点的综合应用。
【难度系数】
0.6
9.如图所示为某城市车站的站台.为了有效地利用能量,进站和出站的轨道都与站台构成一缓坡.关于列车在进站和出站过程中能量的转化,下列说法正确的是 （
A.出站时列车的动能转化为势能
B.进站时列车的势能转化为动能
C.出站时列车的势能转化为动能
D.列车进站、出站时,机械能的总量不变
C
）A.出站时列车的动能转化为势能
B.进站时列车的势能转化为动能
C.出站时列车的势能转化为动能
D.列车进站、出站时,机械能的总量不变
答案
9.C
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确列车进站、出站时的轨道特点：进站轨道为上坡，出站轨道为下坡。再结合动能与重力势能的转化规律，逐一分析选项：列车上坡时，动能转化为重力势能；下坡时，重力势能转化为动能。同时注意，运动过程中存在摩擦，机械能会有损耗。
【解析】
1. 分析进站过程：列车进站时走上坡轨道，高度升高，重力势能增大；同时列车减速，速度减小，动能减小，因此是动能转化为重力势能，故选项B（进站时势能转化为动能）错误。
2. 分析出站过程：列车出站时走下坡轨道，高度降低，重力势能减小；同时列车加速，速度增大，动能增大，因此是重力势能转化为动能，故选项A（出站时动能转化为势能）错误，选项C（出站时势能转化为动能）正确。
3. 分析机械能总量：列车在运动过程中，会受到摩擦阻力，机械能会转化为内能，因此机械能总量减少，选项D（列车进站、出站时，机械能的总量不变）错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能转化、动能与势能的转化
【点评】
本题结合实际车站站台的缓坡设计，考查动能与重力势能的转化规律，体现了物理知识在生活中的应用，解题关键是明确进站、出站时轨道的坡度特点，判断能量转化方向，同时注意实际运动中机械能会因摩擦损耗。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需先明确列车进站、出站时的轨道特点：进站轨道为上坡，出站轨道为下坡。再结合动能与重力势能的转化规律，逐一分析选项：列车上坡时，动能转化为重力势能；下坡时，重力势能转化为动能。同时注意，运动过程中存在摩擦，机械能会有损耗。
【解析】
1. 分析进站过程：列车进站时走上坡轨道，高度升高，重力势能增大；同时列车减速，速度减小，动能减小，因此是动能转化为重力势能，故选项B（进站时势能转化为动能）错误。
2. 分析出站过程：列车出站时走下坡轨道，高度降低，重力势能减小；同时列车加速，速度增大，动能增大，因此是重力势能转化为动能，故选项A（出站时动能转化为势能）错误，选项C（出站时势能转化为动能）正确。
3. 分析机械能总量：列车在运动过程中，会受到摩擦阻力，机械能会转化为内能，因此机械能总量减少，选项D（列车进站、出站时，机械能的总量不变）错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能转化、动能与势能的转化
【点评】
本题结合实际车站站台的缓坡设计，考查动能与重力势能的转化规律，体现了物理知识在生活中的应用，解题关键是明确进站、出站时轨道的坡度特点，判断能量转化方向，同时注意实际运动中机械能会因摩擦损耗。
【难度系数】
0.6
10.如图所示是小明做的一个“魔罐”，他在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞固定。做好后将“魔罐”从不太陡的斜面上滚到水平面.下列说法正确的是（
A.罐子从斜面往下滚动时,重力势能全部转化为动能
B.罐子从斜面滚下的过程中,机械能的总量保持不变
C.罐子滚下后会返回,可能滚上斜面
D.罐子从水平面返回过程中,动能转化为弹性势能
C
）A.罐子从斜面往下滚动时,重力势能全部转化为动能
B.罐子从斜面滚下的过程中,机械能的总量保持不变
C.罐子滚下后会返回,可能滚上斜面
D.罐子从水平面返回过程中,动能转化为弹性势能
答案
10.C
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确“魔罐”的能量转化过程：魔罐滚下时，重力势能会转化为罐子的动能和橡皮筋的弹性势能（铁块带动橡皮筋扭转储存弹性势能）；滚动过程中因摩擦会有少量机械能转化为内能；当罐子速度为0时，橡皮筋的弹性势能会释放，转化为罐子的动能，使罐子返回，动能再转化为重力势能。需结合这些过程逐一分析选项，判断正误。
【解析】
选项A：罐子从斜面滚下时，重力势能除转化为动能外，还有一部分转化为橡皮筋的弹性势能，同时因摩擦产生少量内能，并非全部转化为动能，A错误。
选项B：罐子滚动过程中需要克服摩擦做功，机械能会转化为内能，因此机械能总量减少，B错误。
选项C：罐子滚下时橡皮筋储存了弹性势能，当罐子速度为0后，弹性势能释放转化为罐子的动能，使罐子沿水平面返回，还可能滚上斜面，C正确。
选项D：罐子返回过程中，是橡皮筋的弹性势能转化为罐子的动能和重力势能，并非动能转化为弹性势能，D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能转化、弹性势能、重力势能
【点评】
本题通过“魔罐”的实例考查能量转化的知识，需理解弹性势能的储存与释放过程，以及机械能守恒的条件（存在摩擦时机械能不守恒），是对基础能量知识的应用考查。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需先明确“魔罐”的能量转化过程：魔罐滚下时，重力势能会转化为罐子的动能和橡皮筋的弹性势能（铁块带动橡皮筋扭转储存弹性势能）；滚动过程中因摩擦会有少量机械能转化为内能；当罐子速度为0时，橡皮筋的弹性势能会释放，转化为罐子的动能，使罐子返回，动能再转化为重力势能。需结合这些过程逐一分析选项，判断正误。
【解析】
选项A：罐子从斜面滚下时，重力势能除转化为动能外，还有一部分转化为橡皮筋的弹性势能，同时因摩擦产生少量内能，并非全部转化为动能，A错误。
选项B：罐子滚动过程中需要克服摩擦做功，机械能会转化为内能，因此机械能总量减少，B错误。
选项C：罐子滚下时橡皮筋储存了弹性势能，当罐子速度为0后，弹性势能释放转化为罐子的动能，使罐子沿水平面返回，还可能滚上斜面，C正确。
选项D：罐子返回过程中，是橡皮筋的弹性势能转化为罐子的动能和重力势能，并非动能转化为弹性势能，D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能转化、弹性势能、重力势能
【点评】
本题通过“魔罐”的实例考查能量转化的知识，需理解弹性势能的储存与释放过程，以及机械能守恒的条件（存在摩擦时机械能不守恒），是对基础能量知识的应用考查。
【难度系数】
0.5
11.如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在与A点等高、竖直放置且静止的轻弹簧上，到达B点时小球的重力与弹簧的弹力大小相等，C点是小球到达的最低点（不计空气阻力）。下列说法正确的是（
A.下落过程中，到达A点时，小球的动能最大
B.下落过程中，到达B点时，小球的动能最大
C.下落过程中，到达C点时，小球的动能最大
D.下落过程中，小球的机械能是守恒的
B
）A.下落过程中，到达A点时，小球的动能最大
B.下落过程中，到达B点时，小球的动能最大
C.下落过程中，到达C点时，小球的动能最大
D.下落过程中，小球的机械能是守恒的
答案
11.B
解析
【分析】
要解决本题，需明确小球下落过程的受力、速度与动能变化规律，同时区分机械能守恒的研究对象：
1. 小球从A点接触弹簧后，弹簧弹力随压缩量增大而线性增大；
2. 当弹力小于重力时，合力向下，小球加速，动能持续增大；
3. 当弹力等于重力（B点）时，合力为零，速度达到最大值，动能最大；
4. 当弹力大于重力（B到C过程），合力向上，小球减速，动能持续减小；
5. 小球的机械能会因弹簧弹力做功而变化，仅小球与弹簧组成的系统机械能守恒。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：到达A点时，弹簧刚接触，弹力小于重力，小球仍在加速，动能未达最大，A错误；
选项B：到达B点时，重力与弹簧弹力大小相等，合力为零，速度最大，因此小球的动能最大，B正确；
选项C：到达C点时，小球速度为零，动能最小，C错误；
选项D：下落过程中，弹簧弹力对小球做功，小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，因此小球的机械能不守恒，D错误。
【答案】
B
【知识点】
动能变化、机械能守恒、弹簧弹力
【点评】
本题是弹簧连接体的典型问题，核心是找到平衡位置（B点）为动能最大的位置，需注意区分“小球的机械能”和“小球与弹簧系统的机械能”，避免误将最低点C当作动能最大位置。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需明确小球下落过程的受力、速度与动能变化规律，同时区分机械能守恒的研究对象：
1. 小球从A点接触弹簧后，弹簧弹力随压缩量增大而线性增大；
2. 当弹力小于重力时，合力向下，小球加速，动能持续增大；
3. 当弹力等于重力（B点）时，合力为零，速度达到最大值，动能最大；
4. 当弹力大于重力（B到C过程），合力向上，小球减速，动能持续减小；
5. 小球的机械能会因弹簧弹力做功而变化，仅小球与弹簧组成的系统机械能守恒。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：到达A点时，弹簧刚接触，弹力小于重力，小球仍在加速，动能未达最大，A错误；
选项B：到达B点时，重力与弹簧弹力大小相等，合力为零，速度最大，因此小球的动能最大，B正确；
选项C：到达C点时，小球速度为零，动能最小，C错误；
选项D：下落过程中，弹簧弹力对小球做功，小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，因此小球的机械能不守恒，D错误。
【答案】
B
【知识点】
动能变化、机械能守恒、弹簧弹力
【点评】
本题是弹簧连接体的典型问题，核心是找到平衡位置（B点）为动能最大的位置，需注意区分“小球的机械能”和“小球与弹簧系统的机械能”，避免误将最低点C当作动能最大位置。
【难度系数】
0.6
